JP2015021120A - ノンハロゲン架橋性樹脂組成物を用いた車両用絶縁電線及び車両用ケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1種以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及びDSC法によるガラス転移点(Tg)が−55℃以下である酸変性ポリオレフィン樹脂を前者:後者=70:30〜99:1の割合(質量比)で含有するベースポリマ100質量部に対して、金属水酸化物を100〜250質量部の割合で含有し、前記EVAは、少なくとも1種がDSC法による融点(Tm)が70℃以上であり、前記ベースポリマは、酢酸ビニル含有量(VA量)が25〜50質量%であるノンハロゲン架橋性樹脂組成物。
【選択図】図2
Description
[2]前記EVAは、少なくとも1種がメルトマスフローレイト(MFR)が6g/10min以上であることを特徴とする前記[1]に記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物。
[3]前記金属水酸化物は、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムであることを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物。
[4]前記金属水酸化物は、シラン処理又は脂肪酸処理されたものであることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物。
[5]前記[1]〜[4]のいずれか1つに記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物を架橋させることで得られることを特徴とする架橋成形体。
[6]前記[5]に記載の架橋成形体が絶縁層として被覆されていることを特徴とする絶縁電線。
[7]前記[6]に記載の絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
[8]前記[5]に記載の架橋成形体がシースとして被覆されていることを特徴とするケーブル。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン架橋性樹脂組成物は、1種以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及びDSC法によるガラス転移点(Tg)が−55℃以下である酸変性ポリオレフィン樹脂を前者:後者=70:30〜99:1の割合(質量比)で含有するベースポリマ100質量部に対して、金属水酸化物を100〜250質量部の割合で含有し、前記EVAは、少なくとも1種がDSC法による融点(Tm)が70℃以上であり、前記ベースポリマは、酢酸ビニル含有量(VA量)が25〜50質量%である。
ノンハロゲン架橋性樹脂組成物中のベースポリマは、1種以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)を含有する。1〜3種のEVAを含有することが好ましく、1〜2種のEVAを含有することがより好ましい。
本実施の形態に係るノンハロゲン架橋性樹脂組成物中のベースポリマは、DSC法によるガラス転移点(Tg)が−55℃以下である酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する。本実施の形態における酸変性ポリオレフィンのTgを−55℃以下としたのは−55℃を超えると耐寒性が低下するためである。
ノンハロゲン架橋性樹脂組成物中のベースポリマは、上記EVA及び上記酸変性ポリオレフィン樹脂を前者:後者=70:30〜99:1の割合(質量比)で含有する。EVAの含有比を70〜99としたのは、70未満では極性が低く、耐燃料性が低くなり、99を超えると極性が高く、ガラス転移点が高くなり、耐寒性が低下するためである。また、酸変性ポリオレフィン樹脂の含有比を30〜1としたのは、1未満ではポリマと充填剤の密着が弱く、耐寒性、耐燃料が低下し、30を超えるとポリマと充填剤の密着が強く、伸びが低下するためである。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン架橋性樹脂組成物は、上記ベースポリマ100質量部に対して、金属水酸化物を100〜250質量部の割合で含有する。金属水酸化物の含有量が、100質量部未満であると、十分な難燃性を得ることができず、250質量部を超えると、伸びが低下する。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン架橋性樹脂組成物は、上記の金属水酸化物以外にも、必要に応じて、酸化防止剤、滑剤、軟化剤、可塑剤、無機充填剤、相溶化剤、安定剤、カーボンブラック、着色剤等の添加剤を加えることが可能である。また、さらに性能を向上させるために、本発明の特性を損なわない範囲で難燃助剤を添加してもよい。
本発明の実施形態に係る架橋成形体は、上記本発明の実施形態に係るノンハロゲン架橋性樹脂組成物を架橋させることで得られる。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン架橋性樹脂組成物の架橋方法には、成形後に電子線や放射線等を照射して架橋させる照射架橋法が挙げられる。照射架橋法を実施する場合、あらかじめ架橋助剤をノンハロゲン架橋性樹脂組成物に配合する。架橋助剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPT)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標))が好適である。
また、成形後に加熱して架橋させる化学架橋法を採用することもできる。化学架橋法を実施する場合、あらかじめ架橋剤をノンハロゲン架橋性樹脂組成物に配合する。架橋剤としては、有機過酸化物であれば特に限定されない。例えば、1,3−ビス(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド(DCP)等が挙げられる。
本発明の実施形態に係るノンハロゲン架橋性樹脂組成物を架橋させることで得られる架橋成形体は、難燃性及び優れた機械特性を備えるとともに、耐燃料性、耐寒性及び常温保管性に優れるため、絶縁電線の絶縁層やケーブルのシースに好適に使用できる。特に、車両用絶縁電線及び車両用ケーブルに好適に使用できる。
図1は、本発明の絶縁電線の一実施形態を示す断面図である。
図2は、本発明のケーブルの一実施形態を示す断面図である。
図2に示すケーブルを以下のようにして製造した。
(1)構成19本/0.18mmの導体に絶縁層としてエチレンプロピレンゴムを外径1.4mmになるように65mm押出機を用いて、150℃で押出被覆した後、10Mradの電子線照射により架橋させ、絶縁電線とした。得られた絶縁電線を2本撚り合わせ、二芯撚り線を用意した。
(2)表1及び表2に示す各種成分を配合し、加圧ニーダによって開始温度40℃、終了温度200℃で混練後、ペレット化(ペレタイズ)し、シース材料とした。
(3)得られたシース材料を、90mm押出機を用いて上記(1)で用意した二芯撚り線に外径4.4mmとなるように120℃で押出被覆し、4Mradの電子線照射により架橋させ、ケーブルを作製した。
(1)常温保管性
ケーブル製造工程の(2)でペレット化(ペレタイズ)したシース材料を420mm×820mmの紙袋に20kg袋詰めし、40℃の恒温槽内に2つ重ねて240時間保管した。その後、ペレットをバットに開け、ペレットがブロッキングしているかを確認した。ブロッキングしていなければ○、ブロッキングしていれば×とした。
作製したケーブルからシースを剥ぎ取り、EN60811−1−1に準拠して引張試験を行った。引張強さは10MPa以上、伸びは125%以上を目標とした。目標値以上のものを○とし、目標値未満のものを×とした。
作製したケーブルからシースを剥ぎ取り、EN60811−1−3に準拠して耐燃料試験を行った。具体的には、耐燃料試験用油IRM903にシースを浸漬し、70℃の恒温槽で168時間加熱し、室温で16時間程度放置した後、引張試験を実施し、初期の値に対する油浸漬加熱後の値(残率)で評価した。引張強さ残率は70%以上を合格(○)とし、70%未満を不合格(×)とした。また、伸び残率は60%以上を合格(○)とし、60%未満を不合格(×)とした。
作製したケーブルについて、EN60811−1−4 8.1に準拠して−40℃にて曲げ試験を行い、巻付け後に割れが発生しないものを合格(○)とし、割れが発生したものを不合格(×)とした。
作製したケーブルについて、EN60332−1−2に準拠して垂直燃焼試験を行った。判定は、消炎後、上部支持材の下端と炭化開始点の距離が50mm未満のものを不合格(×)とし、50mm以上のものを合格(○)とした。
総合評価として、すべての評価が○のものを合格(○)とし、いずれかの評価で1つでも不合格(×)があれば不合格(×)とした。
比較例1の場合、ベースポリマのVA量が25質量%を下回り、燃焼試験で不合格となった。したがって、総合評価は×とした。
比較例2の場合、Tmが70℃以上のEVAを使用しておらず、かつベースポリマのVA量が50質量%を超えているため、常温保管性でブロッキングが生じた。したがって、総合評価は×とした。
比較例3の場合、酸変性ポリオレフィン樹脂の量が規定量を超えているため、伸び特性が確保されなかった。したがって、総合評価は×とした。
比較例4の場合、酸変性ポリオレフィン樹脂が添加されていないため、耐寒試験において割れが生じた。したがって、総合評価は×とした。
比較例5の場合、難燃剤(表面処理した水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム)の添加量が少なく、燃焼試験において不合格となった。したがって、総合評価は×とした。
比較例6の場合、難燃剤(表面処理した水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム)の添加量が多く、引張特性が不合格となった。したがって、総合評価は×とした。
比較例7の場合、酸変性ポリオレフィン樹脂のTgが高く、耐寒試験において割れが生じた。したがって、総合評価は×とした。
比較例8の場合、ベースポリマのEVAのTmが70℃未満であり、常温保管性及び耐燃料性が不合格であった。したがって、総合評価は×とした。
20:絶縁ケーブル、21:二芯撚り線、22:シース
[2]前記EVAは、少なくとも1種がメルトマスフローレイト(MFR)が6g/10min以上であることを特徴とする前記[1]に記載の車両用絶縁電線。
[3]前記金属水酸化物は、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムであることを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載の車両用絶縁電線。
[4]前記金属水酸化物は、シラン処理又は脂肪酸処理されたものであることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の車両用絶縁電線。
[5]導体と、前記導体の外周に形成された絶縁層を有する絶縁電線の外周に形成されたシースとを備える車両用ケーブルにおいて、前記シースは、1種以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及びDSC法によるガラス転移点(Tg)が−55℃以下である酸変性ポリオレフィン樹脂のみから構成され、前者:後者=70:30〜99:1の割合(質量比)で含有するベースポリマ100質量部に対して、金属水酸化物を100〜250質量部の割合で含有し、前記EVAは、少なくとも1種がDSC法による融点(Tm)が70℃以上であり、前記ベースポリマは、酢酸ビニル含有量(VA量)が25〜50質量%であるノンハロゲン架橋性樹脂組成物が架橋されてなることを特徴とする車両用ケーブル。
[6]前記EVAは、少なくとも1種がメルトマスフローレイト(MFR)が6g/10min以上であることを特徴とする[5]に記載の車両用ケーブル。
[7]前記金属水酸化物は、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムであることを特徴とする[5]又は[6]に記載の車両用ケーブル。
[8]前記金属水酸化物は、シラン処理又は脂肪酸処理されたものであることを特徴とする[5]〜[7]のいずれかに記載の車両用ケーブル。
Claims (8)
- 1種以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及びDSC法によるガラス転移点(Tg)が−55℃以下である酸変性ポリオレフィン樹脂を前者:後者=70:30〜99:1の割合(質量比)で含有するベースポリマ100質量部に対して、金属水酸化物を100〜250質量部の割合で含有し、
前記EVAは、少なくとも1種がDSC法による融点(Tm)が70℃以上であり、
前記ベースポリマは、酢酸ビニル含有量(VA量)が25〜50質量%であることを特徴とするノンハロゲン架橋性樹脂組成物。 - 前記EVAは、少なくとも1種がメルトマスフローレイト(MFR)が6g/10min以上であることを特徴とする請求項1に記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物。
- 前記金属水酸化物は、水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物。
- 前記金属水酸化物は、シラン処理又は脂肪酸処理されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のノンハロゲン架橋性樹脂組成物を架橋させることで得られることを特徴とする架橋成形体。
- 請求項5に記載の架橋成形体が絶縁層として被覆されていることを特徴とする絶縁電線。
- 請求項6に記載の絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
- 請求項5に記載の架橋成形体がシースとして被覆されていることを特徴とするケーブル。
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